package com.tping.leetcode.array;

/**
 * 合并两个有序数组
 *
 * 给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。
 * 请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。
 * 注意：最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，
 * 其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3
 * 输出：[1,2,2,3,5,6]
 * 解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。
 * 合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。
 *
 * 示例 2：
 * 输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
 * 输出：[1]
 * 解释：需要合并 [1] 和 [] 。
 * 合并结果是 [1] 。
 *
 * 示例 3：
 * 输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
 * 输出：[1]
 * 解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。
 * 合并结果是 [1] 。
 * 注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。
 *
 * @author xiai
 * @Date 2022/4/11 21:25
 * @Version 1.0
 */
public class Solution_0088 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums1 = {1, 2, 3, 0, 0, 0, 0};
        int m = 3;
        int[] nums2 = {2,5,6, 7};
        int n = 4;

        merge3(nums1, m, nums2, n);
        System.out.println("合并之后数组:" + nums1);
    }

    /**
     * 逆序归并
     * 算法思路：
     * nums1在顺序归并的过程中，空间利用率是非常低的，nums1的后n位是可以被是否利于起来，
     * 从而达到O(1)额外空间的目标
     *
     * 设立两个指针i 和 j 指向nums1 和nums2的最末尾的整数，c从大刀小的归并
     *
     * 假设将nums2的整数复制到nums1的后n位中
     * a)对nums1的前半有序部分，其整数所在下标一定小于等于最后所在解中的下标
     * b)对nums2的后半有序部分，其整数所在下标一定大于等于最后所在解中的下标
     *
     * @param nums1   数组nums1
     * @param m       数组nums1的有效个数
     * @param nums2   数组nums2
     * @param n       数组nums2的有效个数
     */
    public static void merge3(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n){
        // 定义两个数组下标
        int i = m - 1;
        int j = n - 1;

        // 定义写指针
        int writeIndex = m + n - 1;
        while ( i >= 0 && j >= 0 ){
            if( nums1[i] > nums2[j] ){
                nums1[writeIndex] = nums1[i];
                i--;
            } else {
                nums1[writeIndex] = nums2[j];
                j--;
            }
            writeIndex--;
        }

        if( i < 0 ){
            while (j >= 0 ){
                nums1[writeIndex] = nums2[j];
                j--;
                writeIndex--;
            }
        }else if( j < 0 ){
            while (i >= 0 ){
                nums1[writeIndex] = nums1[i];
                i--;
                writeIndex--;
            }
        }
    }

    /**
     * 顺序归并
     *
     * @param nums1  数组nums1
     * @param m      数组nums1的有效个数
     * @param nums2  数组nums2
     * @param n      数组nums2的有效个数
     */
    public static void merge2(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n){
        // 定义两个数组移动下标
        int i = 0;
        int j = 0;

        // 定义临时数组
        int[] sorted = new int[m + n];

        // 顺序入数组
        while (i < m && j < n){
            if( nums1[i] < nums2[j] ){
                sorted[i + j] = nums1[i];
                i++;
            } else {
                sorted[i + j] = nums2[j];
                j++;
            }
        }

        // 如果i 或者 j 如何一个到达数组边界，则说明未到达边界的数组的其他元素都大于等于入顺序数组的元素
        if( i == m ){
            while ( j < n ){
                sorted[i + j] = nums2[j];
                j++;
            }
        } else if( j == n ){
            while ( i < m ){
                sorted[i + j] = nums1[i];
                i++;
            }
        }

        // 数组拷贝
        for (int k = 0; k < m + n; k++) {
            nums1[k] = sorted[k];
        }
    }


    /**
     * 暴力求解的方式
     *
     * @param nums1  数组nums1
     * @param m      数组nums1的有效个数
     * @param nums2  数组nums2
     * @param n      数组nums2的有效个数
     */
    public static void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n){
        // 合并数组
        for (int i = 0; i != n; i++) {
            nums1[m + i] = nums2[i];
        }

        // 定义指针
        int i = 0;
        int j = m;

        int countI = 0;
        int countJ = 0;
        while (countI < m && countJ < n){
            int leftNum = nums1[i];
            int rightNum = nums1[j];
            if( leftNum <= rightNum ){
                i++;
                countI ++;
            } else {
                // 移动为位置
                // 高下标的值 等于 低下标的值
                // num1[n] = num[n - 1]
                for (int k = j; k > i; k--) {
                    nums1[k] = nums1[k - 1];
                }
                nums1[i] = rightNum;
                i++;
                j++;
                countJ++;
            }
        }
    }

}
